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1、第卷第期北京化工大学学报自然科学版,,】,年人】】丫分子量分布对聚丙烯力学性能的影响吕南斗北京化,,工大学化工自动化系北京、、、摘要研究了分子量及其分布对注射成型聚丙烯样条的密度结晶度拉伸性能冲击性能的影响不同分子量与分子盈分布的聚丙烯样品由化学控制降解制得,用数学方法分析了实验数据与分子盆分布之间的盒化关系关挂询聚丙烯分子量分子盘分布力学性能中圈分类号一心旨前口分子量及其分布是影响聚丙烯结构性能的内因,关于它们之间的,,,一,关系多年来有不少科学工作者从不同侧面进行了研究发现对聚丙烯性能有较大的影响,且其
2、关系是比较复杂的而聚合反应工程系统研究开发中心,以聚合物生产过程微观质量控制系统,成功地实现了工业生产过程中聚合物分子量及其分布的在线控制。故系统地研究对聚丙烯结构性能的影响关系寻找聚合物具有较好综合性能,的范围不仅具有理论意义更能为指导工业生产与控制提供参考信息为此,本文对与聚丙烯注射成型制品的拉伸、模量、冲击等性能之间的关系,以进行了较为系统的探索研究了解一般影响规律寻求量化途径找出聚丙烯具有较好综合性能的范围实验部分原料实验研究中将平均分子量与分子量分布两个因素分开实验所用的不同分子量样品采用化学控制
3、降解方法得到用化学降解法能较好地控制的分子量,得到分布较窄而分子量不同的样品将燕山石化公司化工二厂生产的某牌号聚丙烯记为化学降解,得到分子量较小、分布较窄的样品系一,列测定各样品的熔融指数以此表征样品的平均分子里测定结果见表收稿日期,一汉一国家自然科学基金资助项目©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net北京化工大学学报自然科学版年表样品的熔融指数样品编号熔,一一融
4、指数而厂不同分子量分布含高、低分子量尾端的样品用混合配制的方法得到,并参考钱人川,元提出的方法用高分子量尾端与低分子量尾端的含量近似表征聚合物的分子量分布在样品中,掺人不同比例质量的样品制成含高分子量尾端的一系列在样品中掺人不同比例的样品,制成含低分子量尾端的一系列混合制备方法为在单螺杆挤出机上混合两次,采用较低的挤出温度,以防止降解配料情况见表将所有样品注射成型,制成标准型拉伸样条与缺口冲击样条,各样品的注射成型条件基本保持一致、表高低分子量尾端样品配料表编号配料编号配料‘,凡」人,,观察与测试密度测定取
5、哑铃型样条的中心部分,用密度梯度法分别测定其密度,测定温度为士℃由公式计算出结晶度。一。,。。式中为结晶度为晶区密度为非晶区密度为实测密度值其中样品的密度与结晶度数据见表表一样品的密度与结晶度数据一,曰一口一一夕·一,卯一,一常温拉伸性能测试拉伸实验在万能材料试验机上进行拉伸速度,测试温度℃,·低温冲击性能低温摆锤式冲击实验在一冲击试验机上进行摆锤,热处理条件为在,样条分未经热处理与经热处理两组℃烘箱中恒温后随烘箱自然冷却到室温所有测试样条实验前均在一℃冰箱中放置,取出后立即上机测试。数据分析处理,,本文对
6、所得实验数据进行数学分析处理并拟合出最能反映变量之间关系的曲线以©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第期吕南斗分子量分布对聚丙烯力学性能的影响发现变量之间的隐含联系,寻找分子量及其分布与性能之间的量化关系结果与讨论实验结果数据见表表实验结果数据一览表样品断裂强度断裂伸长率屈服强度模觉冲击强度一,。·一,编号气几‘‘二‘口,、,︸﹄吕几‘内、,引口三皿孟台心‘︸
7、,⋯矛心」吕‘‘乙件,矛自任‘咤碑︸,口子护,‘产工,了⋯,一,夕价与厅。分别为未经热处理与经热处理样品的冲击强度值表拟合结果参数一览表叫月一一,一一一孕一蜘气几气吩勺气几气几气几凡一滩一一一一一一刃一心一一一‘一一礴名八、‘,乃名一一一一一一一‘,一一一一一一一一一一一一一一一一一一刃石一一一名一吕一一一·函数形式为夕扩十表中表示的幕次从实验结果看,分子量及其分布对样品的密度及结晶度影响不大©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Al
8、lrightsreserved.http://www.cnki.net北京化工大学学报自然科学版年杨氏模量与熔融指数及高、低分子量尾端含量之间的相关性较差,即分子量及其分布对模量的影响规律性不明显等’也得到了相似的结论熔融指数、高低分子量尾端与拉伸、冲击性能之间表现出较好的相关性在实验范围内,它们夕件尸的形式来最佳拟合拟合之间的关系大部分可用三次多项式函数的各参数见表表中,代表各宏观性能代表熔融指数,高、低分子量
